2017中考物理有关压强和浮力的经典计算题

2017中考物理有关压强和浮力的经典计算题2017中考物理有关压强和浮力的经典计算题2017中考物理有关压强和浮力的经典计算题2017中考物理有关压强和浮力的经典计算题编制仅供参考审核批准生效日期地址：电话：传真:邮编:题型复习(四)综合计算题第1讲力学计算力学计算题是通过物理定律、公式的运用与计算，对题目给的物理量进行数学运算，得到所需的答案.力学计算题主要包括压强与浮力的综合计算；含有简单机械的综合计算；有关机械效率的综合计算题.从命题形式上看，综合题它往往借助生产生活中的实物或事件为载体，从不同的角度挖掘其中所隐含的物理过程，最后求解出某些相关的问题.题型之一有关压强和浮力的综合题这类计算题往往将密度、固体压强、气体压强及浮力的计算综合交织在一起考查，解答这类题时首先要选出正确的计算公式；二是要正确理解公式中物理量的意义；最后整体分析与单独分析相结合.（2014·重庆B）如图甲所示，水平旋转的平底柱形容器A的底面积为200cm2，不吸水的正方体木块B重为5N，边长为10cm，静止在容器底部，质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度为L＝5cm，已知水的密度为1.0×103kg/m3.求：（1）甲图中，木块对容器底部的压强多大？（2）问容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为1N时，停止加水，如图乙所示，此时木块B受到的浮力是多大？

（3）将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压强是多大？

点拨：根据木块B的所受的重力和边长，结合固体压强的公式计算出木块对容器底部的压强；对木块进行受力分析，列出平衡等式，求出木块在水中受到的浮力；绳子剪断后，木块在水中处于漂浮状态，求出此时木块排开水的体积，然后再求出排开水的高度，进而求出容器底部所受水的压强.（2013·聊城）如图甲所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处.如图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像.已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg.求：（1）圆柱体的重力.（2）圆柱体浸没时受到的浮力.（3）圆柱体的密度.（4）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强.（2014·汕尾）如图所示为某种型号潜水艇，其体积为5×10３m３（海水密度近似取1.0×10３kg/m３，g取10N/kg）.求：（1）它在潜入到水下执行任务时所受浮力；（2）它潜入到水下200m时，它的一个面积为1.2m２的舱盖所受海水的压强和压力.（2013·重庆）2013年5月12号是母亲节，小明陪父母一起去商场，想送给母亲节日礼物，在商场中妈妈看上了既美观又实用的茶几鱼缸，如图甲所示.现将该鱼缸放在水平地面上，已知鱼缸内的底面积是0.8m２，所装水的深度为0.5m.一条质量为100g的金鱼悬浮在鱼缸水中，如图乙所示，g取10N/kg.（1）金鱼受到的浮力是多大？（2）水对鱼缸底部的压力是多大？（2014·玉林）如图所示，体积为500cm３的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中，细线对木块的拉力为2N，此时水的深度为20cm.（g取10N/kg），求：（1）水对容器底的压强；（2）木块受到水的浮力；（3）木块的密度；（4）若剪断细线待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，要使剩余木块刚好浸没在水中，在木块上应加多大的力？

（2014·广安）如图所示，一个圆柱形容器的底面积是10dm2，装入一定量的水.现将一个方木块放入容器中，木块漂浮在水面上，水未溢出，木块浸入水中的体积是6dm3，这时水的深度为8dm.（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：（1）木块受到的浮力是多大？（2）放入木块后，容器底部受到水的压力是多大？

（2014·黔西南）汕昆高速公路“册亨-兴义”其中有一隧道长4km，小汽车以100km/h的速度通过，所用的时间是多少小时？如果小汽车油箱装满油的容积是10-2m3，质量7.1kg，油的密度是多少？如果油的深度是20cm，油对油箱底所产生的压强是多少？（2014·黄冈）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻.其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关标准参数为：体积1m3、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）.（1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口，当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力增加了多少？（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积为多大？（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面.起重装置拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示，图中P3=3P1.求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）.

题型复习(四)综合计算题第1讲力学计算题型之一有关压强和浮力的综合题例1（1）F=G=5N，S=0.1m×0.1m=0.01m2＝=500Pa；（2）木块B现在在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、拉力，在这三个力的作用下处于静止状态，故F浮=G+F拉=5N+1N=6N；（3）据（2）可知F浮=6N；故此时木块浸入水中的体积是：F浮=ρgV排，V排=F浮/（ρg）=6N/(1000kg/m3×10N/kg)=0.0006m3；故此时木块浸入水中的深度是：h=V/S=0.0006m3/0.01m2=0.06m=6cm；故此时液面的总高度是：h=6cm+5cm=11cm；故此时杯中水的体积是：V=0.02m2×0.11m-0.0006m3=0.0016m3将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，木块恰好处于漂浮状态，即此时F浮=G物=5N；V排=F浮/（ρg）=5N/(1000kg/m3×10N/kg)=0.0005m3；故此时水和木块浸入水中的总体积是：V=0.0016m3+0.0005m3=0.0021m3；所以此时的液体的深度是：h=0.0021m3/0.02m2=0.105m；故此时容器底部所受的压强是：p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.105m=1050Pa.针对训练1.（1）由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=12N；（2）图像中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F=4N，则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N.（3）圆柱体完全浸入水中时根据F浮=ρ水gV排得：V物=V排===8×10-4m3，由公式G=mg可求出物体的质量m===1.2kg，则圆柱体密度ρ物===1.5×103kg/m3.（4）由图像可知，不考虑水面上升，圆柱体在刚浸没时，物体又下降4cm，则下表面所处的深度为h=4cm=0.04m，因此刚浸没时下表面受到的液体压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa.2.（1）因为潜水艇排开海水的体积等于潜水艇的体积V=5×103m3，所以潜水艇受到的浮力：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×103m3=5×107N（2）海水对潜水艇外壳的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa由得，F=pS=2×106Pa×1.2m2=2.4×106N3.（1）因为金鱼悬浮，所以它受到的浮力等于总重力：F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；（2）水对鱼缸底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa，水对鱼缸底部的压力:F=pS=5×103Pa×0.8m2=4×103N.4.（1）水对容器底的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa；（2）根据阿基米德原理得：F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0005m3=5N；（3）此时木块受到三个力的作用，向上的是浮力，向下的重力和拉力，即F浮=G+F拉；故G=F浮-F拉=5N-2N=3N；故其质量是m===0.3kg；由密度的计算公式ρ===600kg/m3；（4)剪刀剪断后,F′浮=G木=3N此时,V′排=F′浮/（ρ水g）=3/（1.0×103kg/m2×10N/kg）=3×10-4m3切去后,G′木=ρ木V木g=ρ木V′排g=0.6×103kg/m3×3×10-4m3×10N/kg=1.8N应加的力的大小为:F′=F′浮-G′木=3N-1.8N=1.2N5.（1）因为V排=V=6dm3=6×10-3m3，所以F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N；（2）h=8dm=0.8m，则水对容器底的压强：p=ρ水gh=1000kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa.故F=pS=8×103Pa×10×10-2m2=800N.6.（1）由v=st得小汽车通过隧道的时间：t===0.04h；（2）油的密度：ρ===0.71×103kg/m3；（3）油对油箱底所产生的压强：p=ρgh=0.71×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1391.6Pa.7.（1）海面下2000m处的压强：p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa；下潜至最大潜水深度处压强：p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa；增加的压强：Δp=p2-p1=4.5×107Pa-2×107Pa=2.5×107Pa；由F=pS得探测窗口承受海水的压力增加：ΔF=ΔpS=2.5×107Pa×20×10-4m2=5×104N.（2）由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G.又由F浮=ρV排g，G=mg，得ρV排g=mg